泥炭沼澤是重要的濕地類型之一,其獨(dú)特的生態(tài)功能對(duì)維持區(qū)域生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用;同時(shí),因其碳儲(chǔ)量巨大在全球氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)平衡中也占著舉足輕重的地位。目前,隨著人類活動(dòng)范圍和強(qiáng)度不斷的增加,大量的泥炭沼澤濕地減少和退化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。為更好的保護(hù)現(xiàn)有的泥炭沼澤資源、減少泥炭沼澤的破壞和制定科學(xué)的管理措施,確定泥炭沼澤的空間分布是其前提和基礎(chǔ)。結(jié)合遙感技術(shù),實(shí)現(xiàn)泥炭沼澤空間分布制圖對(duì)泥炭沼澤的保護(hù)和管理具有重要的研究和現(xiàn)實(shí)意義。東北地區(qū)由于其適宜的氣候、地形地貌、地質(zhì)、土壤、水文等條件,泥炭沼澤廣泛發(fā)育,是我國泥炭沼澤集中分布區(qū)域之一。由此,本研究選擇東北地區(qū)三處泥炭沼澤典型分布區(qū)(大興安嶺、小興安嶺和長白山)為研究區(qū),以Radarsat-2、ALOS PALSAR雷達(dá)影像和Landsat TM/OLI光學(xué)影像為主要數(shù)據(jù)源,在分析不同土地覆蓋類型雷達(dá)后向散射系數(shù)特征的基礎(chǔ)上,利用面向?qū)ο蟆獩Q策樹分類方法實(shí)現(xiàn)三個(gè)研究區(qū)的泥炭沼澤空間分布制圖。首先,對(duì)比分析C波段和L波段雷達(dá)波束在不同極化方式下與L波段雷達(dá)波束在不同時(shí)相不同極化方式下所對(duì)應(yīng)的不同土地覆蓋類型雷達(dá)后向散射系數(shù)的特征差異;其次,對(duì)光學(xué)和雷達(dá)遙感影像進(jìn)行面向?qū)ο蠖喑叨确指?利用最優(yōu)分割尺度模型確定最優(yōu)分割尺度,并對(duì)分割完成對(duì)象進(jìn)行特征參數(shù)計(jì)算;再次,利用J—M距離法選擇最優(yōu)分類波段;進(jìn)而,在選取最優(yōu)分類波段的基礎(chǔ)上構(gòu)建分類決策樹完成泥炭沼澤空間分布制圖和分類精度驗(yàn)證;最后,應(yīng)用傳統(tǒng)分類方法和不同數(shù)據(jù)源對(duì)各個(gè)研究區(qū)進(jìn)行泥炭沼澤信息提取和分類精度驗(yàn)證,對(duì)比分析各種泥炭沼澤空間分布制圖方案的優(yōu)缺點(diǎn)。通過本研究,得出的主要結(jié)論如下:(1)不同沼澤類型在C波段和L波段雷達(dá)波束交叉極化方式(HV和VH)下雷達(dá)后向散射系數(shù)間差異較同極化方式(HH和VV)下雷達(dá)后向散射系數(shù)間差異更為明顯,交叉極化(HV和VH)更利于泥炭沼澤與其他沼澤類型間的區(qū)分和識(shí)別。C波段的雷達(dá)影像更適于區(qū)分草本沼澤和不同泥炭沼澤類型,但不易區(qū)分郁閉型泥炭沼澤和木本沼澤;而L波段雷達(dá)影像可區(qū)分木本沼澤和郁閉型泥炭沼澤。(2)利用多時(shí)相L波段雷達(dá)影像可識(shí)別區(qū)分不同泥炭沼澤類型和其他沼澤類型。6月中旬與7月末不同泥炭沼澤類型間雷達(dá)后向散射系數(shù)的差異大于7月末與10月末兩者之間的差異;6月中旬與7月末L波段HH極化方式下郁閉型泥炭沼澤與木本沼澤間的后向散射系數(shù)差異較明顯,易于實(shí)現(xiàn)兩者區(qū)分。(3)綜合應(yīng)用雷達(dá)和光學(xué)遙感影像數(shù)據(jù)源比僅應(yīng)用光學(xué)影像實(shí)現(xiàn)泥炭沼澤空間分布制圖的分類精度高。僅應(yīng)用光學(xué)影像進(jìn)行分類不同泥炭沼澤類型和泥炭沼澤與其他沼澤類型間混分錯(cuò)分現(xiàn)象嚴(yán)重,泥炭沼澤分類精度不足50%;而利用光學(xué)和雷達(dá)影像進(jìn)行泥炭沼澤信息提取,泥炭沼澤分類精度可達(dá)80%以上。(4)應(yīng)用面向?qū)ο蟆獩Q策樹分類方法比應(yīng)用傳統(tǒng)遙感分類方法所獲得的分類精度高約5—10%。傳統(tǒng)監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法進(jìn)行泥炭沼澤制圖,精度驗(yàn)證兩者間差異不大。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P237;P343.4
【部分圖文】：

泥炭資源的分布主要集中在熱帶和北半球寒帶地區(qū)（如圖1-1 所示）。由此，基于遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)泥炭沼澤空間分布信息制圖的主要研究區(qū)域也主要集中在寒帶、熱帶和亞熱帶地區(qū)。例如 Boehm 和 Siegert（2000）綜合應(yīng)用多種遙感影像對(duì) 1991-1998 年印度尼西亞加里曼丹中部地區(qū)的熱帶森林泥炭沼澤進(jìn)行了變化監(jiān)測研究；Li 和 Chen（2005）對(duì)加拿大的全部自然濕地類型（包括泥炭沼澤）進(jìn)行了遙感信息提取研究。Koh 等（2011）對(duì)熱帶地區(qū)泥炭沼澤被開墾為農(nóng)田進(jìn)行了研究。圖 1-1 全球泥炭資源儲(chǔ)量分布圖（來源：The Global Peatland CO2Picture, 2009）而相對(duì)于熱帶、亞熱帶和北半球寒帶地區(qū)，溫帶、寒溫帶地區(qū)與其在氣溫、降水、蒸發(fā)、熱量條件等地理要素上具有較大的區(qū)別，由此，其泥炭沼澤發(fā)育的過程以及植被群落類型等也不同（馬學(xué)慧等，2012）。例如我國東北地區(qū)的三江平

經(jīng)濟(jì)聯(lián)系考慮，包括遼寧、吉林、黑龍江三省和內(nèi)蒙古東部的呼倫貝爾市、興安盟、通遼市和赤峰市（簡稱內(nèi)蒙古東四盟），地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°30′~135°06′，北緯38°43′~53°34′（圖2-1），面積約124萬平方千米，是我國重要的農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)基地。該區(qū)北部和東部隔黑龍江、烏蘇里江與俄羅斯相望，西部、西南部與蒙古人民共和國和河北省接壤，東南部隔鴨綠江、圖們江與朝鮮民主主義人民共和國毗鄰。南臨渤海和黃海，是一個(gè)比較完整而又相對(duì)獨(dú)立的自然地理區(qū)域（劉興土，2005）。到2014年年末，全區(qū)共有人口1.21 108。圖 2-1 東北地區(qū)位置及行政區(qū)劃圖

地區(qū)、長白山濕地區(qū)、三江平原濕地區(qū)、松嫩平原濕地區(qū)和遼河三角洲濕地區(qū)（劉興土，2005）（圖 2-2）。圖2-2 東北地區(qū)濕地主要分區(qū)（劉興土，2005）二、氣候特征大氣的溫度以及熱量主要是由氣候條件決定的，地表的水分狀況除了與地貌有關(guān)以為，很大程度上也取決于氣候條件。水熱條件是泥炭沼澤形成、發(fā)育的重要決定因素，直接影響到泥炭沼澤植物種類的組合及其生長發(fā)育、植物的分解強(qiáng)度、泥炭物質(zhì)的聚集等，并且影響泥炭沼澤的水文條件，氣候是形成泥炭沼澤的驅(qū)動(dòng)力，也是泥炭沼澤形成的基礎(chǔ)。本區(qū)宏觀上屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，其基本特征為：冬季漫長而嚴(yán)寒，夏季

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 何敏;張文君;王衛(wèi)紅;;面向?qū)ο蟮淖顑?yōu)分割尺度計(jì)算模型[J];大地測量與地球動(dòng)力學(xué);2009年01期

本文編號(hào)：2824773